軟件設(shè)計(jì)

代碼如下：

//初始化 IO 串口 1 
//bound:波特率
void uart_init(u32 bound)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;


    //①串口時(shí)鐘使能，GPIO 時(shí)鐘使能，復(fù)用時(shí)鐘使能
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|
    RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能 USART1,GPIOA 時(shí)鐘


    //②串口復(fù)位
    USART_DeInit(USART1); //復(fù)位串口 1
    //③GPIO 端口模式設(shè)置
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //ISART1_TX PA.9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //復(fù)用推挽輸出
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.9


    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //USART1_RX PA.10
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空輸入
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化 GPIOA.10


    //④串口參數(shù)初始化
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; //波特率設(shè)置
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; //字長(zhǎng)為 8 位
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; //一個(gè)停止位
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No; //無奇偶校驗(yàn)位
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = 
    USART_HardwareFlowControl_None; //無硬件數(shù)據(jù)流控制
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收發(fā)模式
    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); //初始化串口


    #if EN_USART1_RX //如果使能了接收
    //⑤初始化 NVIC
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ; //搶占優(yōu)先級(jí) 3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3; //子優(yōu)先級(jí) 3
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ 通道使能
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //中斷優(yōu)先級(jí)初始化


    //⑤開啟中斷
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); //開啟中斷
    #endif


    //⑥使能串口
    USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使能串口
}

此代碼的編寫順序即USART的配置順序：

我們用標(biāo)號(hào)①~⑥標(biāo) 示了順序：

① 串口時(shí)鐘使能，GPIO 時(shí)鐘使能

② 串口復(fù)位

    ③ GPIO 端口模式設(shè)置

    ④ 串口參數(shù)初始化

    ⑤ 初始化 NVIC 并且開啟中斷

    ⑥ 使能串口

配置全雙工的串口 1，那么 TX(PA9) 管腳需要配置為推挽復(fù)用輸出，RX(PA10)管腳配置為浮空輸入或者帶上拉輸入。

模式配置參考下面表格：

使用了串口的中斷接收，必須在 usart.h 里面設(shè)置 EN_USART1_RX 為 1（默認(rèn)設(shè)置就是 1 的） 。該函數(shù)才會(huì)配置中斷使能，以及開啟串口 1 的 NVIC 中斷。這里我們把串口 1 中斷放在組 2，優(yōu)先級(jí)設(shè)置為組 2 里面的最低。

接下來，根據(jù)之前講解的步驟 7，還要編寫中斷服務(wù)函數(shù)。串口 1 的中斷服務(wù)函數(shù) USART1_IRQHandler。

USART1_IRQHandler 函數(shù)

void USART1_IRQHandler(void)函數(shù)是串口 1 的中斷響應(yīng)函數(shù)，當(dāng)串口 1 發(fā)生了相應(yīng)的中斷后，就會(huì)跳到該函數(shù)執(zhí)行。中斷相應(yīng)函數(shù)的名字是不能隨便定義的，一般我們都遵循 MDK定義的函數(shù)名。這些函數(shù)名字在啟動(dòng)文件 startup_stm32f10x_hd.s 文件中可以找到。

函數(shù)體里面通過函數(shù)：

if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)

判斷是否接受中斷，如果是串口接受中斷，則讀取串口接受到的數(shù)據(jù)：

Res =USART_ReceiveData(USART1);//(USART1->DR); //讀取接收到的數(shù)據(jù)

讀到數(shù)據(jù)后接下來就對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

這里我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)小小的接收協(xié)議：通過這個(gè)函數(shù)，配合一個(gè)數(shù)組 USART_RX_BUF[]，一個(gè)接收狀態(tài)寄存器 USART_RX_STA（此寄存器其實(shí)就是一個(gè)全局變量，由作者自行添加。由于它起到類似寄存器的功能，這里暫且稱之為寄存器）實(shí)現(xiàn)對(duì)串口數(shù)據(jù)的接收管理。

USART_RX_BUF 的大小由 USART_REC_LEN 定義，也就是一次接收的數(shù)據(jù)最大不能超過USART_REC_LEN 個(gè)字節(jié)。USART_RX_STA 是一個(gè)接收狀態(tài)寄存器其各的定義如表 5.3.1.1 所示：

設(shè)計(jì)思路如下：

當(dāng)接收到從電腦發(fā)過來的數(shù)據(jù)，把接收到的數(shù)據(jù)保存在 USART_RX_BUF 中，同時(shí)在接收狀態(tài)寄存器（USART_RX_STA）中計(jì)數(shù)接收到的有效數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，當(dāng)收到回車（回車的表示由 2個(gè)字節(jié)組成：0X0D 和 0X0A）的第一個(gè)字節(jié) 0X0D 時(shí)，計(jì)數(shù)器將不再增加，等待 0X0A 的到來，而如果 0X0A 沒有來到，則認(rèn)為這次接收失敗，重新開始下一次接收。

如果順利接收到 0X0A，則標(biāo)記 USART_RX_STA 的第 15 位，這樣完成一次接收，并等待該位被其他程序清除，從而開始下一次的接收，而如果遲遲沒有收到 0X0D，那么在接收數(shù)據(jù)超過 USART_REC_LEN 的時(shí)候，則會(huì)丟棄前面的數(shù)據(jù)，重新接收。

中斷相應(yīng)函數(shù)代碼如下：

void USART1_IRQHandler(void)                  //串口1中斷服務(wù)程序
  {
  u8 Res;
if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中斷(接收到的數(shù)據(jù)必須是0x0d 0x0a結(jié)尾)
    {
    Res =USART_ReceiveData(USART1);  //讀取接收到的數(shù)據(jù)


    if((USART_RX_STA&0x8000)==0)//接收未完成
      {
      if(USART_RX_STA&0x4000)//接收到了0x0d
        {
        if(Res!=0x0a)USART_RX_STA=0;//接收錯(cuò)誤,重新開始
        else USART_RX_STA|=0x8000;  //接收完成了 
        }
      else //還沒收到0X0D
        {  
        if(Res==0x0d)USART_RX_STA|=0x4000;
        else
          {
          USART_RX_BUF[USART_RX_STA&0X3FFF]=Res ;
          USART_RX_STA++;
          if(USART_RX_STA>(USART_REC_LEN-1))USART_RX_STA=0;//接收數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,重新開始接收    
          }     
        }
      }        
     }
}

main.c中的代碼

int main(void)
{    
   u16 t;  
  u16 len;  
  u16 times=0;
  delay_init();         //延時(shí)函數(shù)初始化    
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //設(shè)置NVIC中斷分組2:2位搶占優(yōu)先級(jí)，2位響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
  uart_init(115200);   //串口初始化為115200
   LED_Init();           //LED端口初始化
  KEY_Init();          //初始化與按鍵連接的硬件接口
   while(1)
  {
    if(USART_RX_STA&0x8000)
    {             
      len=USART_RX_STA&0x3fff;//得到此次接收到的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
      printf("\\r\\n您發(fā)送的消息為:\\r\\n\\r\\n");
      for(t=0;t<len;t++)
      {
        USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]);//向串口1發(fā)送數(shù)據(jù)
        while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);//等待發(fā)送結(jié)束
      }
      printf("\\r\\n\\r\\n");//插入換行
      USART_RX_STA=0;
    }else
    {
      times++;
      if(times%5000==0)
      {
        printf("\\r\\n精英STM32開發(fā)板 串口實(shí)驗(yàn)\\r\\n");
        printf("正點(diǎn)原子@ALIENTEK\\r\\n\\r\\n");
      }
      if(times%200==0)printf("請(qǐng)輸入數(shù)據(jù),以回車鍵結(jié)束\\n");  
      if(times%30==0)LED0=!LED0;//閃爍LED,提示系統(tǒng)正在運(yùn)行.
      delay_ms(10);   
    }
  }   
 }

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2)函數(shù)， 該函數(shù)是設(shè)置中斷分組號(hào)為 2，也就是 2 位搶占優(yōu)先級(jí)和 2 位子優(yōu)先級(jí)。

USART_SendData(USART1, USART_RX_BUF[t]); //向串口 1 發(fā)送數(shù)據(jù)
 while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);

第一句，其實(shí)就是發(fā)送一個(gè)字節(jié)到串口。

第二句，就是我們?cè)谖覀儼l(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)到串口之后，要檢測(cè)這個(gè)數(shù)據(jù)是否已經(jīng)被發(fā)送完成了。USART_FLAG_TC 是宏定義的數(shù)據(jù)發(fā)送完成標(biāo)識(shí)符。

下載驗(yàn)證

首先打開串口調(diào)試助手。任何一個(gè)串口調(diào)試助手都是可以的。正點(diǎn)原子中使用的是舊版本的XCOM2.0。

我們?cè)诔绦蛏?面設(shè)置了必須輸入回車，串口才認(rèn)可接收到的數(shù)據(jù)，所以必須在發(fā)送數(shù)據(jù)后再發(fā)送一個(gè)回車符， 這里 XCOM 提供的發(fā)送方法是通過勾選發(fā)送新行實(shí)現(xiàn)。

只要勾選了這個(gè)選項(xiàng)，每次發(fā)送數(shù)據(jù)后，XCOM 都會(huì)自動(dòng)多發(fā)一個(gè)回車(0X0D+0X0A)。設(shè)置好了發(fā)送新行，我們?cè)僭诎l(fā)送區(qū)輸入你想要發(fā)送的文字，然后單擊發(fā)送，就能實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)。

發(fā)送的數(shù)據(jù)被打印出來了，說明實(shí)驗(yàn)成功。